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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ANÁLISE DA AÇÃO DE ALTAS TEMPERATURAS EM PAINÉIS DE ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS COM DIFERENTES PREENCHIMENTOS TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Marciana Cocco Santa Maria, RS, Brasil 2014
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ANÁLISE DA AÇÃO DE ALTAS TEMPERATURAS EM PAINÉIS DE ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS COM DIFERENTES PREENCHIMENTOS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Marciana Cocco
Santa Maria, RS, Brasil
2014
ANÁLISE DA AÇÃO DE ALTAS TEMPERATURAS EM
PAINÉIS DE ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS
CERÂMICOS COM DIFERENTES PREENCHIMENTOS
Marciana Cocco
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito
parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.
Orientador: Profª. Drª. Larissa Degliuomini Kirchhof
Santa Maria, RS, Brasil
2014
Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Civil
A comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação
ANÁLISE DA AÇÃO DE ALTAS TEMPERATURAS EM PAINÉIS DE ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS COM
DIFERENTES PREENCHIMENTOS
elaborado por Marciana Cocco
como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil
COMISSÃO EXAMINADORA
Larissa Degliuomini Kirchhof, Drª.
(Presidente/Orientador)
Rogério Cattelan Antocheves de Lima, Dr. (UFSM)
Eduardo Rizzatti, Dr. (UFSM)
Santa Maria, 16 de dezembro de 2014.
RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação Curso de Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria
ANÁLISE DA AÇÃO DE ALTAS TEMPERATURAS EM PAINÉIS DE
ALVENARIA ESTRUTURAL DE BLOCOS CERÂMICOS COM
DIFERENTES PREENCHIMENTOS
AUTORA: MARCIANA COCCO
ORIENTADOR: LARISSA DEGLIUOMINI KIRCHHOF
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 16 de dezembro de 2014.
A alvenaria estrutural teve seu uso intensificado na construção civil a partir do fim dos anos 80. Se comparada às estruturas convencionais de concreto armado, ela oferece vantagens, como significativa redução de custo em empreendimentos de alturas não muito elevadas. Além disso, as paredes de alvenaria estrutural apresentam boa resistência ao fogo. Este trabalho tem como objetivo principal analisar o desempenho de painéis executados em alvenaria de blocos cerâmicos, sob carga de serviço, com e sem preenchimentos, quando submetidos a altas temperaturas. O estudo se baseou na verificação dos critérios estabelecidos pela NBR 5628 (2001) “Componentes construtivos estruturais – Determinação da resistência ao fogo”, resultando em um diagnóstico do desempenho dos painéis quanto ao Tempo de Resistência a Altas Temperaturas (TRAT). Seis amostras foram moldadas, sendo duas sem preenchimento, duas com preenchimento de graute estrutural, e o restante com preenchimento de areia. Os corpos de prova receberam revestimento argamassado, nas faces expostas e não expostas ao calor. Eles foram mantidos à temperatura de 900 °C durante 240 minutos, sob carga axial de serviço de 10 toneladas. A temperatura atingida na face não exposta foi monitorada por uma câmera termográfica com sensor infravermelho, em intervalos de 30 minutos. Ao final da análise percebeu-se que os preenchimentos melhoram consideravelmente o desempenho das paredes de alvenaria estrutural quanto à exposição à altas temperaturas, evidenciado pela manutenção da temperatura próxima aos 100 °C a partir dos 90 minutos de ensaio. Verificou-se ainda que o areia foi o material que apresentou o melhor desempenho térmico, além de possuir o menor custo. Há, portanto, possibilidade real de ser empregada como preenchimento em paredes corta-fogo.
Palavras-chave: Desempenho. Fogo. Preenchimento.
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 2.1 – Equação para elevação padronizada de temperatura em função do
tempo para materiais celulósicos (incêndio padrão)..........................20
Equação 2.2 – Equação para elevação padronizada de temperatura em função do
tempo para hidrocarbonetos..............................................................21
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Triangulo do fogo....................................................................................15 Figura 2.2 – Tetraedro do fogo...................................................................................16 Figura 2.3 – Curva de incêndio real............................................................................18 Figura 2.4 – Curva de incêndio natural.......................................................................19 Figura 2.5 – Elevação padronizada da temperatura...................................................20 Figura 2.6 – Curva de incêndio padrão.......................................................................21 Figura 2.7 – Curva temperatura-tempo para hidrocarbonetos....................................22 Figura 3.1 – Prismas: antes (a) e durante (b) o ensaio de resistência à
compressão...........................................................................................32 Figura 3.2 – Corpo de prova do graute antes do ensaio de resistência à
Compressão..........................................................................................33 Figura 3.3 – Corpos de prova da argamassa empregada, antes do ensaio...............34 Figura 3.4 – Painel de alvenaria estrutural sem preenchimento, antes da aplicação do
revestimento..........................................................................................38 Figura 3.5 – Forno e pórtico utilizados nos ensaios....................................................40 Figura 3.6 – (a) Macaco hidráulico utilizado para a aplicação de carga nos painéis
e (b) Detalhe do mostrador analógico durante o ensaio........................40 Figura 3.7 – Parede adotada para cálculos................................................................41 Figura 3.8 – Estrutura montada para os ensaios a altas temperaturas......................42 Figura 3.9 – Câmera termográfica com sensor infravermelho....................................43 Figura 4.1 – Curva de aquecimento do painel “V1” ....................................................46 Figura 4.2 – Análise térmica do painel “V1” para o tempo de 240 minutos de ensaio...47 Figura 4.3 – Curva de aquecimento dos painéis “G1” e “G2” .....................................48 Figura 4.4 – Análise térmica dos painéis “G1” (a) e “G2” (b) para o tempo de
240 minutos de ensaio...........................................................................49 Figura 4.5 – Curva de aquecimento dos painéis “A1” e A2” ........................................49 Figura 4.6 – Análise térmica dos painéis “A1” (a) e “A2” (b) para o tempo de
240 minutos de ensaio...........................................................................50 Figura 4.7 – Médias das temperaturas atingidas pelos painéis..................................51 Figura 4.8 – Fissura no painel “G1” ...........................................................................52 Figura 4.9 – Superfície exposta do painel “V1” ..........................................................53 Figura 4.10 – Superfície exposta do painel “G1” ........................................................53 Figura 4.11 – Superfície exposta do painel “A1” ........................................................54
LISTA DE QUADROS
Quadro 2.1 – Tempo de resistência ao fogo de paredes de blocos cimentíceos.........26
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 – Resistência à compressão dos blocos cerâmicos..................................30 Tabela 3.2 – Resistência à compressão dos prismas sem preenchimento aos
28 dias...................................................................................................31 Tabela 3.3 – Resistência à compressão dos prismas preenchidos com graute aos
28 dias...................................................................................................32 Tabela 3.4 – Resistência à compressão do graute aos 7 dias....................................33 Tabela 3.5 – Resistência à compressão do graute aos 28 dias..................................34 Tabela 3.6 – Resistência à compressão da argamassa aos 7 dias............................35 Tabela 3.7 – Resistência à compressão da argamassa aos 28 dias..........................35 Tabela 3.8 – Resistência à tração e à compressão da argamassa de revestimento aos
7 dias.....................................................................................................36 Tabela 3.9 – Resistência à tração e à compressão da argamassa de revestimento
aos 28 dias............................................................................................37 Tabela 3.10 – Granulometria da areia........................................................................37
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .......................................................................... 10
1.1 Objetivos ................................................................................................. 12
1.1.1 Objetivo geral ........................................................................................... 12
1.1.2 Objetivos Específicos ............................................................................... 12
1.2 Limitações de estudo ............................................................................. 12
1.3 Estrutura do trabalho ............................................................................. 13
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................ 15
2.1 O fogo e o incêndio ................................................................................ 15
2.1.1 Fases do incêndio .................................................................................... 17
2.1.2 Curvas de incêndio ................................................................................... 18
2.2 Proteção Ativa e Passiva ....................................................................... 22
2.2.1 Compartimentação ................................................................................... 23
2.2.2 Rotas de fuga ........................................................................................... 23
2.2.3 Resistência ao fogo .................................................................................. 24
2.3 Comportamento de painéis de alvenaria estrutural após exposição a
altas temperaturas................................................................................................... 27
3 MATERIAIS E METODOLOGIA ............................................... 29
3.2 Materiais empregados no estudo e ensaios realizados ...................... 30
3.2.1 Blocos cerâmicos ..................................................................................... 30
3.2.2 Graute estrutural ....................................................................................... 32
3.2.3 Argamassa de assentamento ................................................................... 34
3.2.4 Argamassa de revestimento ..................................................................... 35
3.2.5 Areia ......................................................................................................... 37
3.2.6 Painéis estudados .................................................................................... 38
3.2.7 Equipamentos utilizados para a montagem do ensaio ............................. 39
3.2.8 Equipamento utilizado para leitura das temperaturas no painel ............... 42
3.3 Metodologia adotada .............................................................................. 43
4 RESULTADOS E ANÁLISES ................................................... 45
4.1 Critério de isolamento térmico .............................................................. 45
4.2 Critério de estanqueidade...................................................................... 52
4.3 Critério de segurança estrutural ........................................................... 53
5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES .............................................. 55
5.1 Conclusões ............................................................................................. 55
5.2 Sugestões ............................................................................................... 56
6 REFERÊNCIAS ......................................................................... 57
10
1 INTRODUÇÃO
Impulsionado pelo aumento da renda da população brasileira e pela facilidade
de acesso ao crédito, o mercado da construção civil no Brasil vem experimentando
crescimento significativo nos últimos anos. Investimentos públicos e privados, além
de programas habitacionais, como o Programa de Aceleração do Crescimento (PAC)
e o Minha Casa, Minha Vida, estão entre as principais causas desse desenvolvimento
(Revista Mercado, 2011). Várias técnicas construtivas vem sendo aperfeiçoadas para
satisfazer esse mercado crescente, entre elas a alvenaria estrutural.
O Brasil e os Estados Unidos são os países que mais utilizam a alvenaria
estrutural como sistema construtivo atualmente. Nos Estados Unidos, desde a década
de 60, regras e normas técnicas vem sendo publicadas para o dimensionamento de
edificações em alvenaria estrutural, sendo resultado de ensaios e pesquisas. No
Brasil, porém, os estudos iniciaram-se bem mais tarde, na década de 70, no Instituto
de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e na Universidade de São Paulo (USP).
Antes disso, na década de 60, a utilização da alvenaria estrutural em
construções já havia iniciado. A maioria delas porém, apresentou patologias, devido à
baixa qualidade dos materiais empregados. Em decorrência disso, e também devido
ao maior domínio das técnicas de construção em concreto armado, a execução de
estruturas em alvenaria estrutural permaneceu estagnada até o final dos anos 80. A
partir daí, ela ganhou força, contando com o impulso de parcerias entre empresas e
universidades, que desenvolveram equipamentos e também materiais nacionais para
sua produção. (SILVESTRE, 2013).
Depois desse estímulo, houve grande aumento da utilização de alvenaria
estrutural na construção civil, já que ela oferece inúmeras vantagens em relação ao
sistema de concreto armado convencional. Segundo Tauil (2013), para edificações de
até quatro pavimentos, há uma economia que chega a 30 % em relação ao sistema
convencional (há possibilidade de execução de projetos mais altos, porém o custo
benefício deve ser avaliado com mais cuidado).
Além de maior economia, esse sistema construtivo apresenta outras
vantagens, como baixa produção de resíduos, já que os rasgos das paredes são
evitados e a utilização de fôrmas é reduzida; otimização da mão de obra, sem a
11
necessidade de carpinteiros e armadores para vigas e pilares; facilidade de controle,
graças à existências de normas técnicas que regulamentam o projeto, a execução e
os materiais. (SILVESTRE, 2013).
Quanto à resistência ao fogo de uma parede de alvenaria estrutural, deve-se
verificar quais são as exigências normativas em relação a esse quesito. Somente
depois dessa averiguação é que será possível avaliar se ela atende ou não aos
requisitos exigidos. (ROSEMANN, 2011)
Segundo Pereira (2009, p.109), “A importância do planejamento nessa área é
medida pelos sinistros evitados e não pelos incêndios extintos”. Por essa razão, as
edificações precisam ser planejadas de modo que não existam perdas humanas nem
estruturais em caso de sinistro. Conforme a NBR 15575-1 (2013), alguns requisitos
básicos devem ser levados em conta na etapa de projeto a fim de preservar a
segurança dos moradores, mantendo a estrutura estável. Deve-se garantir a saída
dos ocupantes de forma segura; o socorro público deve ter acesso operacional de
viaturas, equipamentos e pessoal, para realizar as atividades de salvamento e
combater o incêndio; evitar e, de preferência anular, os danos na edificação sinistrada,
nas vizinhas, na infraestrutura pública, bem como no meio ambiente.
No entanto, para que os ocupantes possam deixar a edificação com
segurança, o projeto deve contemplar rotas de fuga seguras que protejam os
ocupantes não só do fogo, mas também da fumaça e dos gases tóxicos. O elemento
imprescindível para os casos em que os pavimentos não tenham saída em nível para
o exterior é a escada, enclausurada ou não. Segundo a NBR 9077 (2001, p. 8), quando
ela for enclausurada, deve ser constituída de material incombustível. Caso não seja
enclausurada, além de incombustível, os elementos estruturais devem possuir um
tempo mínimo de resistência ao fogo de duas horas. Ainda segundo a NBR 9077
(2001, p. 7), para que o desempenho seja satisfatório (mínimo de duas horas de
resistência ao fogo), as paredes das rotas de fuga precisam ter um isolamento térmico
e uma inércia térmica equivalentes a uma parede de tijolo maciço, rebocada, de 15
cm de espessura.
Pensando nisso, pesquisadores vêm investigando materiais com
desempenho semelhante. Algumas pesquisas têm como base o estudo do
comportamento dos materiais, como os efeitos do fogo nos componentes do concreto,
dos blocos e da armadura (LIMA, 2005; CAETANO, 2008). Outras já foram realizadas
com o objetivo de analisar o desempenho do painel como um todo, utilizando paredes
12
em concreto armado, de várias espessuras (CASONATO, 2007), e também paredes
de alvenaria estrutural de blocos cerâmicos (RIGÂO, 2012). No presente trabalho, o
foco é a análise da ação de altas temperaturas em painéis de alvenaria estrutural de
blocos cerâmicos com diferentes preenchimentos, procurando encontrar a
configuração com melhor desempenho e também menor custo, retratando
possibilidades de uso reais, como em caixas de escadas.
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo geral
Analisar o desempenho de painéis executados em alvenaria de blocos
cerâmicos, sob carga de serviço, com e sem preenchimentos, quando submetidos a
altas temperaturas, com vistas a simular uma situação real de aquecimento provocada
durante um incêndio.
1.1.2 Objetivos Específicos
a) Avaliar o desempenho de dois tipos de preenchimento: areia e graute, a fim
de evidenciar qual deles proporciona um melhor desempenho quanto à
proteção dos usuários e da própria estrutura;
b) Estimar o Tempo de Resistência à Altas Temperaturas (TRAT) de cada uma
das amostras ensaiadas, através da verificação dos parâmetros previstos
na NBR 5628 (2001) quanto ao isolamento térmico, estanqueidade e
resistência mecânica.
1.2 Limitações de estudo
Conforme percebe-se pela descrição dos materiais e a metodologia adotada
para o estudo, o método de ensaio indicado pela NBR 5628 (2001) não foi seguido
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integralmente, embora os parâmetros estabelecidos por ela para avaliação do
desempenho das amostras foram utilizados para a determinação do Tempo de
Resistência à Altas Temperaturas (TRAT) de cada painel ensaiado, algo semelhante
ao TRF.
As dimensões dos corpos de prova foram reduzidas, já que o forno disponível
para o ensaio não comportava os tamanhos indicadas na norma. De acordo com a
NBR 5628 (2001), a resistência ao fogo de um elemento estrutural deve ser verificada
com amostras em tamanho real. Ela ainda recomenda que, se não houver a
possibilidade de ser executado nessas condições, as dimensões mínimas devem ser
de 2,5x2,5 m. No presente estudo, porém elas apresentam dimensões de 74x79x17,5
cm, sendo corpos de prova em escala real, porém com dimensões reduzidas.
Além disso, os registros das temperaturas da face não exposta não foram
realizados com termopares, como é indicado pela NBR 5628 (2001), e sim com uma
câmera termográfica com sensor infravermelho. Essa câmera, no entanto, registra a
temperatura de todos os pontos do painel, sendo cada pixel um ponto de captação,
sendo isso algo positivo da sua utilização nos ensaios, sendo possível uma melhor
avaliação o comportamento da superfície não exposta como um todo.
Por fim, o forno empregado nos ensaios possui uma taxa de aquecimento
média de 20°C/min, inferior àquela necessária para simular a Curva de Incêndio
Padrão.
1.3 Estrutura do trabalho
O primeiro capítulo deste trabalho apresenta um breve histórico da alvenaria
estrutural no Brasil, algumas vantagens desse sistema construtivo, introdução a
exigências normativas quanto à resistência ao fogo de paredes de alvenaria em caso
de incêndio, bem como a apresentação dos objetivos desse estudo.
O segundo capítulo constitui-se na etapa de revisão bibliográfica, a qual
abrange conceitos relacionados ao fogo e ao incêndio, definições de curvas de
incêndio real e padrão, proteção ativa e passiva, além de serem abordados aspectos
importantes quanto à compartimentação das edificações.
14
O capítulo 3 trata de aspectos relacionados ao programa experimental,
incluindo detalhes sobre a escolha de materiais, variáveis experimentais, métodos,
ensaios e procedimentos adotados.
O capítulo 4 apresenta a análise dos resultados obtidos quanto ao isolamento
térmico, à estanqueidade e à resistência mecânica das amostras após a exposição a
elevadas temperaturas.
Por fim, a quinta parte apresenta a conclusão e sugestões para trabalhos
futuros.
15
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 O fogo e o incêndio
Fogo: “1 Toda combustão acompanhada de desenvolvimento de luz, calor e,
geralmente, de chamas. 2 Labareda. 3 Fogueira, lume. 4 Incêndio. 5 .... ”. (FOGO,
Michaelis). De acordo com a NBR 13860 (1997, p. 6) o fogo é o “processo de
combustão caracterizado pela emissão de luz e calor”. É uma reação química de
oxidação, exotérmica, que só ocorre quando coexistem o combustível, o comburente
e o calor, denominado triângulo do fogo (Figura 2.1). Para cessar essa reação
química, é imprescindível que um dos três componentes do triângulo seja suprimido.
(CASONATO, 2007).
Figura 2.1 - Triângulo do fogo.
De acordo com CASONATO (2007), a combustão produz chamas que geram
luz e liberam calor, além de emitir fumaça, gases e outros resíduos. A fumaça impede
a visibilidade, já que é formada por partículas sólidas em suspensão. Ela dificulta a
fuga dos ocupantes da edificação, bem como o trabalho de resgate e combate ao
fogo. Além disso, a fumaça pode intoxicar e asfixiar os ocupantes, podendo causar a
morte ou ainda complicações nesses após algum tempo do sinistro. Os gases
emanados da combustão são também tóxicos, no entanto, ao contrário da fumaça,
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são invisíveis. Sua difusão ajuda a propagar o incêndio. Somado aos gases, o calor
que é irradiado acaba provocando elevação na temperatura dos materiais próximos,
o que pode provocar sua autoignição. Esse fenômeno chama-se reação em cadeia
(BAYON, 1978 apud CASONATO, 2007).
Devido a ela, foi proposta uma alteração no triangulo do fogo, resultando no
quadrilátero (ou tetraedro) do fogo (Figura 2.2). Caso não ocorra a retirada de um dos
componentes do tetraedro, essa reação ocorrerá de forma descontrolada, gerando o
incêndio. (CASONATO, 2007).
Figura 2.2 - Tetraedro do fogo.
Incêndio: “1 Ato ou efeito de incendiar. 2 Fogo que lavra com
intensidade. 3 Grande calor. 4 Conflagração. 5 Calamidade.” (INCÊNDIO, Michaelis).
Na NBR 13860 (1997, p. 7), incêndio significa “fogo fora de controle”. De acordo com
a NBR 6118 (2014, p.66), no dimensionamento de uma estrutura o incêndio é
considerado como uma ação variável excepcional, já que a probabilidade de
ocorrência realmente é baixa. Porém, quando ele ocorre, normalmente resulta em
grande destruição, o que põe em risco os ocupantes e a própria estrutura.
17
2.1.1 Fases do incêndio
O incêndio possui três etapas. Na fase inicial ocorre a elevação progressiva
da temperatura. A segunda fase é caracterizada pela inflamação ou combustão
generalizada. Na última fase ocorre a decadência e a extinção. (ROSSO, 1994 apud
CASONATO, 2007)
A primeira fase, também chamada pré-flashover, ainda apresenta baixa
temperatura. No entanto há exalação de gases tóxicos provenientes do material
combustível em chamas, já oferecendo perigo aos usuários. A desocupação do local
deve ser feita ainda nessa etapa, bem como a extinção do incêndio, já que os riscos
à estrutura são pequenos. (SILVA, 1997, 2012)
Se o incêndio não for extinto durante a primeira fase, ocorrerá a inflamação
generalizada, conhecida por flashover. Nesta segunda etapa, toda a superfície da
carga combustível do ambiente entra em ignição e a temperatura eleva-se
rapidamente. Essa etapa perdura até praticamente todo o material combustível ser
consumido. (SILVA, 2012). Nela podem ocorrer explosões, acarretando o rompimento
de janelas e vidros, o que alimenta ainda mais o processo, já que o fluxo de oxigênio,
que é o combustível, é acrescido. Nesta fase, de 60 a 80% de todo o material
combustível é consumido. Quando o incêndio chega ao flashover, a degradação dos
elementos estruturais é intensificada.
Os projetos estruturais devem, portanto, levar em conta a temperatura desta
etapa no momento do dimensionamento e verificação da estrutura. Após o início da
inflamação generalizada, a temperatura se mantém elevada e ocorre a combustão.
Essa fase é delicada, pois a estrutura se encontra comprometida devido às mudanças
físico-químicas ocorridas nos materiais, além da degradação dos elementos
estruturais, havendo risco de desabamento e também propagação das chamas para
as habitações adjuntas (CASONATO, 2007).
Na última fase há o resfriamento gradativo dos gases, havendo decaimento
na curva. Falando-se de estruturas de concreto, quanto maior for a temperatura
atingida durante o flashover e mais rápido for o resfriamento dos gases nesta última
etapa, menor será a resistência residual após o incêndio. (SILVA, 2012)
18
2.1.2 Curvas de incêndio
As curvas de incêndio podem ser classificadas como real, natural ou incêndio-
padrão.
Em relação à curva temperatura-tempo de um incêndio real (Figura 2.3), três
etapas definem o avanço da temperatura em função do tempo: pré-flashover,
flashover e resfriamento. Com ela, pode-se calcular qual a temperatura máxima
atingida pelas peças estruturais e sua correspondente capacidade resistente às
temperaturas elevadas (SILVA, 1997).
Figura 2.3 - Curva de incêndio real. Fonte: SILVA (2012 p.37)
Um incêndio, quando na sua primeira fase, pode ser extinto com o auxílio dos
elementos da proteção ativa, tais como extintores, sistemas automáticos de detecção
de calor e fumaça, sistema de chuveiros automáticos e a rede de hidrantes e
mangotinhos. No entanto, não há certeza de que esses meios de extinção irão
realmente funcionar. Por isso, há possibilidade de se modelar o incêndio, com o auxílio
de curvas temperatura-tempo com base em ensaios ou modelos matemáticos
19
realísticos de incêndio, onde a variação da quantidade de materiais combustíveis, bem
como a ventilação do compartimento são levados em consideração. Esses modelos
são conhecidos por modelo de incêndio natural (Figura 2.4), onde é suposto que o
incêndio inicie no momento do flashover (SCHLEICH, 1994 apud SILVA, 1997).
Figura 2.4 - Curva de incêndio natural. Fonte: SILVA (1997 p. 4)
O modelo de incêndio natural dificilmente é usado em simulações de incêndio
e dimensionamento de estruturas, pois depende, como já citado, de vários fatores,
como a carga de incêndio e a ventilação do compartimento, características físico-
térmicas dos materiais das vedações, entre outros, sendo que, cada compartimento
apresentaria uma curva de incêndio diferente. (SILVA, 2012).
Por simplificação, as normas técnicas permitem o uso de uma Curva de
Incêndio Padrão, que surgiu devido a sistematização da parte mais agressiva da curva
de incêndio real: o flashover (Figura 2.5). Inicialmente, o objetivo era a utilização desta
curva em ensaios de materiais e estruturas. No entanto, ela foi consolidada pelas
normas ISO 834 (1975) e NBR 5628 (2001) e é adotada em vários países
(CASONATO, 2007).
A característica principal dessa curva é apresentar apenas um ramo
ascendente, admitindo que a temperatura dos gases é sempre crescente. Também
20
não considera as características do ambiente nem a carga de incêndio. Ela, portanto,
não representa um incêndio real, sendo que qualquer resultado de ensaio obtido a
partir do seu uso deve ser analisado com cuidado. (SILVA, 2012)
Figura 2.5 – Elevação padronizada da temperatura. Fonte: SILVA (1997 p. 5)
A recomendação das NBR 14432 (2001, p.3) e NBR 5628 (2001, p. 2) é que
a equação logarítmica 2.1 seja adotada para a elevação padronizada de temperatura
em função do tempo. Essa equação é baseada, segundo Silva (2012), na ISO 834
(1990) e resulta na Curva de Incêndio Padrão da figura 2.6.
�� = 345��� 8� + 1� + ��,� (2.1)
Sendo:
� – tempo em minutos
�� – temperatura dos gases, em graus Celsius, no instante t.
��,� – temperatura dos gases no início do aquecimento, em graus Celsius, geralmente
admitida 20°C.
21
Figura 2.6 - Curva de incêndio padrão.
Fonte: SILVA (2012, p 39)
De acordo com Silva (2012), a curva ISO 834 (Curva de Incêndio Padrão) é
aplicável onde a carga de incêndio, em termos de potencial calorífero, é equivalente
à madeira, como papéis, panos, etc (materiais celulósicos em geral). Para demais
casos outras curvas são indicadas. Geralmente elas apresentam um ramo inicial mais
agressivo do que a ISO 834. Uma delas é a de hidrocarbonetos (Figura 2.7), que são
os derivados do petróleo. Ela segue a equação 2.2.
�� = 1080 1 � 0,33���,��� � 0,68���,��� + 20 (2.2)
Sendo:
� – tempo em minutos
�� – temperatura dos gases, em graus Celsius, no instantet.
22
Figura 2.7 - Curva temperatura-tempo para hidrocarbonetos Fonte: SILVA (2012, p 40)
2.2 Proteção Ativa e Passiva
Assim que a combustão se inicia, a fumaça e os gases já são exalados. Esses
dois componentes, assim como o calor e o desabamento de elementos estruturais
geram risco à vida dos ocupantes da edificação. A fumaça, no entanto, é a principal
causa de óbitos, já que ela ocorre nos primeiros instantes do incêndio e se alastra
rapidamente. É justamente por isso que a desocupação da edificação deve ser
realizada da maneira mais rápida possível. (SILVA, 2012) Essa rápida evacuação
deve estar prevista desde a fase de projeto. Além disso, de maneira complementar,
precisam ser instalados meios de rápida extinção do foco do incêndio, impedindo que
ele se alastre.
A proteção ativa se caracteriza por ser acionada manual ou automaticamente
em resposta aos estímulos provocados pelo fogo. Ela é composta basicamente pelas
instalações prediais de proteção contra incêndio, segundo NBR 14432 (2001, p. 3).
Os exemplos mais comuns são os extintores, a rede de hidrantes e mangotinhos,
sistemas automáticos de detecção de calor e fumaça, sistema de chuveiros
automáticos, sistemas de exaustão de fumaça, iluminação de emergência e o próprio
corpo de bombeiros (SILVA, 2012).
A proteção passiva, por sua vez, é composta por medidas incorporadas à
edificação, sendo úteis durante o funcionamento da mesma e reagindo de forma
23
passiva ao desenvolvimento do incêndio, atuando contra seu crescimento e
propagação, de acordo com a NBR 14432 (2001, p. 3). Ela garante a resistência ao
fogo, facilita a fuga dos usuários e também a aproximação da brigada de combate ao
incêndio em segurança. É composta por compartimentação horizontal e vertical, rotas
de fuga e a resistência ao fogo das estruturas, entre outros. (SILVA, 2012).
2.2.1 Compartimentação
Embora seja considerado uma ação variável excepcional, de acordo com a
NBR 6118 (2014), o risco do incêndio acontecer é real. Quando ele ocorrer, deve-se
impedir que o fogo saia do local onde se iniciou. Para que isso seja possível, deve ser
previsto, ainda no projeto arquitetônico, as compartimentações horizontais e verticais.
A compartimentação vertical é composta de lajes, com espessura mínimas para
respeitar o isolamento e a estanqueidade, elementos nas fachadas, como marquises
e parapeitos, além de portas corta fogo, que também funcionam como
compartimentação horizontal. (SILVA, 2012).
A compartimentação horizontal, por sua vez, é feita com portas corta fogo,
distâncias mínimas entre aberturas, firestops, e paredes corta fogo (SILVA, 2012).
Estas podem ser executadas com diversos materiais, como alvenaria de tijolo maciço
e paredes de concreto armado. Há também a possibilidade de, em obras executadas
em alvenaria estrutural, utilizar esse mesmo material para a confecção da
compartimentação horizontal.
2.2.2 Rotas de fuga
As edificações que necessitarem de um sistema de proteção contra incêndio
devem ser planejadas considerando as atividades que serão exercidas na mesma,
afim de se determinar qual seu grau de risco. Além disso, devem ser consideradas as
características físicas do imóvel, desde a altura da edificação, com o número de
pavimentos, até o valor total de área construída. O número de pessoas que ocupam
(ou ocuparão) a edificação também deve ser levado em conta no momento do
planejamento, já que, em caso de sinistro a evacuação deve ser feita em poucos
minutos. (Revista Equipe de Obra, 2010).
24
A NBR 13860 (1997), em seu item 2.253, define rota de fuga como sendo as
“saídas e caminhos devidamente sinalizados e protegidos, a serem percorridos pelas
pessoas para um rápido e seguro abandono do local em emergência”. Essa proteção
deve ser feita por elementos que bloqueiem, ou ao menos minimizem os efeitos do
sinistro, que pode estar ocorrendo no compartimento ao lado. Eles devem apresentar,
além de incombustibilidade, resistência ao fogo.
Segundo Silva (2014), as alvenarias de blocos de concreto executadas com ou
sem revestimento, de gesso ou argamassa à base de cimento, estão isentas da
comprovação do requisito de incombustibilidade, já que são materiais que não entram
em combustão. Essa comprovação é feita pela NBR 9442 (1988).
2.2.3 Resistência ao fogo
Conforme a NBR 9077 (2001), uma parede resistente ao fogo é aquela capaz
de resistir estruturalmente aos efeitos do fogo ao qual possa vir a ficar exposta,
durante um tempo determinado. Segundo a NBR 15575-4 (2013) esse tempo de
resistência ao fogo deve ser de, no mínimo, 30 minutos para edificações de até cinco
pavimentos. Para alturas superiores, os cálculos devem ser feitos conforme consta na
NBR 14432 (2001, p. 7) ou, por exemplo, por instruções técnicas regulamentadoras
estaduais como a IT 08 (2011, p. 198), do Corpo de Bombeiros e Polícia Militar do
Estado de São Paulo (CBPMESP).
Já a NBR 5628 (2001) trata do método de ensaio para a determinação da
resistência ao fogo de elementos construtivos estruturais, analisando o tempo que as
amostras, expostas a uma simulação de incêndio, satisfazem as exigências contidas
na mesma. São condições quanto às temperaturas máxima e média que não podem
ser ultrapassadas na face não exposta ao fogo; quanto à estanqueidade da amostra,
não podendo haver fissuras que permitam a passagem de chamas e gases quentes
da face exposta para a não exposta; e também quanto à resistência mecânica,
considerando inutilizado o componente que apresentar ruptura ou deslocamento
transversal maior que o estipulado pela norma citada. Esse tempo é denominado
Tempo de Resistência ao Fogo (TRF) de um elemento estrutural.
Semelhante à NBR 5628, a NBR 14432 (2001) define que, para que um
elemento seja considerado resistente ao fogo, ele precisa manter sua capacidade de
25
isolamento térmico, estanqueidade e garantira segurança estrutural no caso de um
sinistro.
Quanto ao isolamento térmico, o item 4.10.3 da NBR 5628 (2001), sugere que:
4.10.3 Isolamento térmico:
Considera-se o componente satisfatório como isolante térmico se não sofrer
aumento de temperatura, na face não exposta, acima da temperatura inicial,
superior em média a 140 °C e em qualquer ponto a 180 °C. (NBR 5628, p. 6)
Pressupõe-se que, caso esses limites sejam ultrapassados, os materiais
contidos nos compartimentos vizinhos correm o risco de sofrer autoignição e, além
disso, a desocupação dos ocupantes torna-se onerosa. O isolamento depende, no
entanto, de vários fatores. Segundo CASONATO (2007), um deles é a capacidade
calorífera do material que compõe o elemento construtivo. Os cerâmicos possuem
melhor desempenho se comparados aos materiais cimentícios, já que eles mantêm a
temperatura, com menor variação, por mais tempo.
As espessuras das paredes corta fogo também são relevantes no seu
desempenho como isolante, já que aumentam a inércia térmica do elemento. No caso
de serem executadas com blocos de alvenaria, o revestimento influencia
consideravelmente no seu desempenho (considerando revestimento argamassado
em ambas as faces, com espessura de 1,5 cm), acrescendo cerca de 30 minutos sua
resistência ao fogo, conforme resultados apresentados pela IT 08 (2011), no seu
anexo B. As paredes que apresentaram esses resultados, segundo observação
apresentada pela própria Instrução Técnica, foram feitas de blocos de concreto, sem
função estrutural e ensaiadas totalmente vinculadas dentro da estrutura de concreto
armado, com dimensões de 2,8x2,8 m totalmente expostas ao fogo (em uma das
faces). O quadro 3.1 é um resumo dos resultados obtidos somente para blocos
cimentíceos de dimensões 14x19x29 cm, retirados do anexo B da IT 08 (2011). Eles
possuem as mesmas dimensões dos blocos cerâmicos utilizados nesse trabalho.
26
Paredes ensaiadas
Espessura da argamassa de revestimento em cada face
(cm)
Espessura total da
parede (cm)
Duração do ensaio
(min)
Tempo de resistência
ao fogo (horas)
Parede de blocos vazados
de concreto (2 furos)
Bloco de 14 cm sem revestimento - 14 100 1 1 2�
Bloco de 14 cm com revestimento 1,5 17 150 2,0
Quadro 2.1 - Tempo de resistência ao fogo de paredes de blocos cimentíceos Fonte: IT 08 (2011), anexo B, p. 199.
A estanqueidade, segundo a NBR 14432 (2001, p. 3), é garantida quando o
elemento construtivo não apresenta trincas ou aberturas suficientes para passagem
de gases quentes, fumaça ou chamas, que podem gerar inflamação de materiais do
outro lado do compartimento sinistrado. Ela deve ser assegurada ainda na fase de
construção da parede, por meio de juntas verticais e horizontais bem executadas, para
que não existam vazios entre os blocos. A verificação à estanqueidade da edificação,
ao fogo e à fumaça, é um dos requisitos a serem atendidos também quanto a NBR
15575-4 (2013), que avalia o desempenho das edificações habitacionais.
A segurança estrutural deve ser também investigada, já que o edifício precisa
ficar estável tempo suficiente para que, no mínimo, os ocupantes sejam evacuados e
a equipe de combate ao incêndio possa fazer seu trabalho de maneira segura. De
acordo com a NBR 13860 (1997, p. 8), proteção estrutural é uma “característica
construtiva que evita ou retarda a propagação do fogo e auxilia no trabalho de
salvamento de pessoas em uma edificação”.
A segurança estrutural de um elemento construtivo está relacionada ao Estado
Limite de Utilização (ELU) e ao Estado Limite de Serviço (ELS). Nos dois casos, a
temperatura máxima do incêndio, obtida através da curva de incêndio padrão, deve
ser considerada nos cálculos. Isso anula ou, no mínimo, minimiza o risco de colapso
da edificação (LORENZI, 2013).
27
2.3 Comportamento de painéis de alvenaria estrutural após exposição a altas temperaturas.
Durante a fase de revisão bibliográfica houve a percepção de que há carência
de norma brasileira que trate especificamente do projeto de resistência ao fogo de
paredes de alvenaria estrutural. Para isso, precisa-se valer de normas internacionais,
como o Eurocode 6 - Design of masonry structures, de 1996.
Outra dificuldade encontrada quando se inicia um estudo sobre ação do fogo
sobre elementos de construção é o pouco número de publicações na área.
CASONATO (2007), propôs um estudo sobre o desempenho de paredes de
concreto, concreto armado e alvenaria frente às altas temperaturas. Segundo ele, as
legislações vigentes nos planos diretores de inúmeras cidades especifica que as
paredes corta fogo das caixas de escada precisam ser executadas com tijolo
cerâmico, de 20 centímetros de espessura ou mais. Seu objetivo foi, justamente,
analisar o desempenho de outros materiais frente à aplicação de carga de serviço,
como os elementos de concreto armado pré-fabricados. Eles vêm sendo empregados
como componente de vedação na construção civil sem análise normativa prévia
quanto ao seu desempenho frente a altas temperaturas.
Já Rosemann (2011) investigou a resistência ao fogo de paredes de alvenaria
estrutural com dimensões de 2,7x2,6 m somente em relação ao critério normativo de
isolamento térmico, sem aplicação de carga. A confecção dos corpos de prova foi feita
com blocos cerâmicos, revestidos ou não, com e sem preenchimento de areia. Seu
estudo contou com o auxílio de métodos experimentais e analítico-numéricos e obteve
resultados positivos quanto ao desempenho do painel que continha preenchimento
dos vazios dos blocos e revestimento argamassado nas paredes que exigiam
resistência ao fogo.
Morales, Campos e Faganello (2011), realizaram um estudo que trata do
comportamento dos materiais que compõem o concreto armado, isoladamente e na
vinculação deles. A ação do fogo foi analisada em amostras de argamassa e também
em concretos, os quais perdem sua resistência e elasticidade conforme há aumento
de temperatura.
Rigão (2012) também realizou ensaios com paredes de alvenaria estrutural,
porém com dimensões reduzidas, com o objetivo de avaliar seu desempenho frente a
altas temperaturas, sob carga de serviço. Em seu estudo, realizou análise da
28
degradação dos componentes das paredes isoladamente e no conjunto após
exposição a altas temperaturas. Para isso, ensaios foram realizados com corpos de
prova de argamassa com várias resistências, com os blocos e também com prismas.
Os resultados foram queda de resistência dos prismas após exposição a 900 °C e
redução significativa de resistência das amostras de argamassa após aquecidas e
expostas novamente ao ar. Nenhuma alteração foi constatada nos blocos, já que,
segundo o autor, a temperatura atingida nos ensaios está abaixo daquela atingida na
fabricação dos mesmos.
Levando em consideração os resultados obtidos nos estudos destes autores,
percebe-se que a as propriedades físicas e químicas dos elementos construtivos são
alteradas quando expostos a elevadas temperaturas. A magnitude desses efeitos
depende, no entanto, do tempo de exposição, do traço do concreto, do elemento
estrutural e do tipo de estrutura (MORALES; CAMPOS; FAGANELLO, 2011). Além
disso, a temperatura máxima atingida pelo fogo e velocidade de resfriamento são de
extrema importância para as propriedades finais dos materiais após o sinistro já que,
segundo Silva (2012), quanto maior for a temperatura atingida durante o incêndio e
mais rápido for o resfriamento, menor será a resistência residual da parede de
concreto.
Além disso, outros efeitos também são percebidos na superfície exposta ao
fogo, como a mudança de tonalidade e a calcinação:
A calcinação ocorre através da ação do fogo nas peças de concreto, sendo
possível observá-la pela alteração da cor da peça, verificando assim a sua
perda de resistência e a temperatura em que o fogo atingiu o concreto.
Geralmente o concreto desagrega a partir dos 600° C, pois ocorre a expansão
dos agregados, causando assim tensões internas que fraturam o concreto.
(BRIK; MOREIRA; KRÜGER, 2013)
Conforme Rigão (2012), o processo de calcinação nas argamassas estruturais
ocorre por um processo químico, já que elas possuem alta concentração de hidróxido
de cálcio que, ao sofrer aquecimento, origina óxido de cálcio. Em contato com a
umidade do ar, esse componente volta a formar hidróxido de cálcio Essa reação é
expansiva, gerando, além de esfarelamento da superfície, queda da resistência
mecânica do material.
29
3 MATERIAIS E METODOLOGIA
Com a finalidade de atingir os objetivos propostos, este capítulo é destinado à
descrição dos materiais empregados, em relação às suas características e finalidades,
à apresentação das variáveis de estudo, bem como à descrição da metodologia
adotada para a realização dos ensaios.
3.1 Apresentação do programa experimental:
30
¹
3.2 Materiais empregados no estudo e ensaios realizados
3.2.1 Blocos cerâmicos
No mercado da construção civil existem várias tipologias de blocos, podendo
ser de concreto ou cerâmica, com várias classes de resistência, estruturais ou de
vedação. Para o presente estudo, o bloco empregado foi estrutural cerâmico, com
resistência à compressão de 15 MPa. Eles foram fornecidos pela empresa Pauluzzi
Produtos Cerâmicos Ltda., situada em Gravataí, RS.
Os blocos empregados para a confecção dos corpos de prova foram o bloco
inteiro e meio bloco, com dimensões nominais de, 14x19x29 cm e 14x19x14 cm,
respectivamente. A tabela 3.1 apresenta os valores de resistência obtidos nos ensaios
de compressão de 13 amostras, realizados segundo NBR 15270-3 (2005).
Tabela 3.1 - Resistência à compressão dos blocos cerâmicos.
Exemplar Tipologia do Bloco
Área Bruta Média (mm²)
Carga de ruptura (N)
Resistência à compressão (Mpa)
Individual Média (fbm)
fbk, estimada adotada²
3156
41031 620000 15,1
19,6 15,6
3157 40749 755000 18,5 3158 40171 610000 15,2 3159 40460 890000 22,0 3160 40749 780000 19,1 3161 40890 825000 20,2 3162 40740 845000 20,7 3163 40310 860000 21,3 3164 40749 770000 18,9 3165 40740 825000 20,3 3166 40890 955000 23,4 3167 40449 770000 19,0 3168 40749 840000 20,6
Desvio-padrão (MPa): 2,4
Coeficiente de variação (%): 12,1
Área bruta/Área líquida = 0,53
Data de ensaios: 21/09/2014 ¹ FONTE: Site da empresa Pauluzzi. ² Determinada de acordo com o processo estatístico definido no item 5.5 da NBR 15270-2 (2005)
31
Além da análise dos blocos isolados, prismas também foram ensaiados. Doze
corpos de prova foram moldados, sendo seis deles sem preenchimento e o restante
preenchidos com graute estrutural de resistência 25 MPa. Os resultados dos ensaios,
aos 28 dias, constam nas tabelas 3.2 e 3.3. Nota-se que a resistência característica à
compressão dos prismas sem preenchimento (fpk) apresentou uma redução de 36,6%
em relação àquela obtida nos ensaios dos blocos (fbk).
Tabela 3.2 - Resistência à compressão dos prismas sem preenchimento aos 28 dias.
Unidade Largura (mm)
Comprimento (mm)
Área (mm²)
Carga (N)
Tensão (MPa)
Tensão média (MPa) fpk (MPa)
1 140 290 40600 425000 10,47
10,99 9,89
2 141 291 41031 490000 11,94 3 139 291 40449 410000 10,14 4 140 292 40880 460000 11,25 5 139 290 40310 480000 11,91 6 140 290 40600 415000 10,22
Desvio-padrão (MPa): 0,82
Coeficiente de variação (%): 7,51
Data de ensaios: 25/11/2014
Tabela 3.3 - Resistência à compressão dos prismas preenchidos com graute aos 28 dias.
Unidade Largura (mm)
Comprimento (mm)
Área (mm²)
Carga (N)
Tensão (MPa)
Tensão média (MPa)
fpk (MPa)
1 139 289 40171 790000 19,67
20,00 18,60
2 140 290 40600 760000 18,72 3 141 290 40890 840000 20,54 4 141 292 41172 865000 21,01 5 141 291 41031 800000 19,50 6 139 291 40449 820000 20,27
Desvio-padrão (MPa): 0,8
Coeficiente de variação (%): 4,1
Data de ensaios: 25/11/2014
32
Como já era esperado, os prismas preenchidos com graute apresentaram
resistência característica à compressão superior à dos blocos cerâmicos, cerca de
16%. Já em relação aos prismas sem preenchimento, esse ganho de resistência foi
de 46,83%. Isso ratifica o fato de o preenchimento de graute, em projetos estruturais
de alvenaria, ser utilizado para aumentar a resistência à compressão de determinadas
paredes, quando muito solicitadas.
(a) (b)
Figura 3.1 – Prisma: antes (a) e durante (b) o ensaio de resistência à compressão.
3.2.2 Graute estrutural
Nesse estudo, o graute estrutural foi empregado como preenchimento de dois
dos seis painéis para a verificação de seus desempenhos em relação ao TRAT
(Tempo de Resistencia à Altas Temperaturas). O graute utilizado é industrializado da
marca FIDA (Irmãos Cioccari & Cia. Ltda.), com fábrica em Caçapava do Sul, RS. A
resistência nominal fornecida pelo fabricante é de 25 MPa. E o rendimento, por
unidade de 25 kg é de 12,5 litros.
Seis corpos de prova cilíndricos foram moldados, com 10 cm de diâmetro e 20
cm de altura (Figura 3.2). Três deles foram ensaiados aos 7 e outros três aos 28 dias,
de acordo com as NBR 5738 (2003), NBR 5739 (2007), NBR 12655 (2006). Os
33
resultados desses ensaios encontram-se nas tabelas 3.4 e 3.5. O graute utilizado
atingiu a resistência preestabelecida pelo fabricante aos 28 dias, apresentando
resistência significativa já aos 7 dias.
Figura 3.2 – Corpo de prova do graute antes do ensaio de resistência à compressão
Tabela 3.4 - Resistência à compressão do graute aos 7 dias.
Exemplar Slump (mm)
Área Média (mm²)
Carga de Ruptura (N)
Resistência à compressão (MPa) Individual Média
2067 270
7.854 176.000 22,4 23,3 2068 7.854 176.000 22,4
2069 7.854 196.000 25,0 Desvio padrão obtido no ensaio (MPa): 1,5
Coeficiente de variação da amostra (%): 6,6
Teor de umidade (%): 15,0
Data de realização dos ensaios: 04/09/2014
34
Tabela 3.5 - Resistência à compressão do graute aos 28 dias.
Exemplar Slump (mm)
Área Média (mm²)
Carga de Ruptura (N)
Resistência à compressão (MPa) Individual Média
2070 270
7.854 194.000 24,7 25,1 2071 7.854 204.000 26,0
2072 7.854 194.000 24,7 Desvio padrão obtido no ensaio (MPa): 0,7
Coeficiente de variação da amostra (%): 2,9
Teor de umidade (%): 15,0
Data de realização dos ensaios: 25/09/2014
3.2.3 Argamassa de assentamento
A argamassa empregada nesse estudo é industrializada, também da marca
FIDA. A resistência nominal fornecida pelo fabricante é de 10 MPa. Seis corpos de
prova de dimensões 40x40x160 mm foram moldados (Figura 3.3). Três deles foram
ensaiados aos 7 e outros três aos 28 dias, de acordo com a NBR 13279 (2005), à
tração e à compressão. Os resultados desses ensaios encontram-se nas tabelas 3.6
e 3.7.
Figura 3.3 - Corpos de prova da argamassa empregada, antes do ensaio.
35
Tabela 3.6- Resistência à compressão da argamassa aos 7 dias.
Exemplar Carga de ruptura à Compressão (N)
Resistência à Compressão (MPa) Individual Média
4750 13700 8,56
9,3
15100 9,44
4751 14600 9,13 15100 9,44
4752 14900 9,31 15600 9,75
Desvio-padrão (MPa): 0,4 Data de ensaios: 17/09/2014
Desvio absoluto máximo (MPa): 0,7 Teor de umidade na mistura: 17,6%
Coeficiente de variação (%): 4,3 Índice de consistência: 262mm
Tabela 3.7 - Resistência à compressão da argamassa aos 28 dias.
Exemplar Carga de ruptura à Compressão (N)
Resistência à Compressão (MPa) Individual Média
4753 19800 12,38
12,1
19100 11,94
4754 18400 11,50 19100 11,94
4755 20000 12,50 20200 12,63
Desvio-padrão (MPa): 0,4 Data de ensaios: 10/10/2014
Desvio absoluto máximo (MPa): 0,6 Teor de umidade na mistura:
17,6% Coeficiente de variação (%): 3,5 Índice de consistência: 262mm
Percebe-se, a partir dos resultados, que a argamassa utilizada já apresenta um
bom desempenho mesmo no sétimo dia. Seu ganho de resistência inicial é elevado e
a resistência final satisfatória, atingindo o patamar de 12,1 MPa, superior à fornecida
pelo fabricante.
3.2.4 Argamassa de revestimento
Pelo fato de aumentar seu tempo de resistência ao fogo e também devido à
análise ser feita com câmera termográfica com sensor infravermelho, a qual necessita
que a superfície possua a mesma emissividade térmica para fornecer resultados
36
confiáveis, foram feitos revestimentos em todos os painéis ensaiados, com espessura
de 2,0 cm na face exposta e 1,5 cm na face não exposta. As espessuras dos
revestimentos foram escolhidas de tal modo, pois simulam o interior de uma escada
enclausurada, sendo os 2 cm a parte externa da mesma.
Para que a aderência do revestimento com o bloco cerâmico fosse assegurada,
houve execução de chapiscamento antes do revestimento. A argamassa de
revestimento utilizada também é industrializada, do tipo reboco grosso, da mesma
fornecedora da argamassa e do graute estrutural. A resistência nominal fornecida pelo
fabricante é de 3 MPa. Seis corpos de prova de dimensões 40x40x160 mm também
foram moldados. Três deles foram ensaiados aos 7 e outros três aos 28 dias, de
acordo com a NBR 13279 (2005). Os resultados desses ensaios encontram-se nas
tabelas 3.8 e 3.9.
Tabela 3.8 - Resistência à tração e à compressão da argamassa de revestimento aos 7 dias
Exemplar
Carga de ruptura à Flexão
(N)
Resistência à Tração na Flexão
(MPa)
Carga de ruptura à
Compressão (N)
Resistência à Compressão
(MPa)
Resistências médias calculadas (Mpa)
Tração na Flexão Compressão
4696 630 1,48 4000 2,50
1,4 2,4
3700 2,31
4697 561 1,32 3500 2,19 3800 2,38
4698 616 1,44 4200 2,63 4200 2,63
Desvio-padrão (MPa): 0,1 Desvio-padrão (MPa): 0,2 Data de ensaios: 18/08/2014
Desvio absoluto máximo (MPa): 0,1 Desvio absoluto máximo (MPa): 0,2
Teor de umidade na mistura: 17,6%
Coeficiente de variação (%): 8,0 Coeficiente de variação (%): 7,8 Índice de consistência: 260mm
37
Tabela 3.9 - Resistência à tração e à compressão da argamassa de revestimento aos 28 dias.
Exemplar
Carga de ruptura à Flexão
(N)
Resistência à Tração na Flexão
(MPa)
Carga de ruptura à
Compressão (N)
Resistência à Compressão
(MPa)
Resistências médias calculadas (Mpa)
Tração na Flexão
Compressão
4699 712 1,67 4.300 2,69
1,6 2,7
4.200 2,63
4700 671 1,57 3.900 2,44 4.300 2,69
4701 726 1,7 4.400 2,75 4.700 2,94
Desvio-padrão (MPa): 0,1 Desvio-padrão (MPa): 0,2 Data de ensaios: 10/09/2014
Desvio absoluto máximo (MPa): 0,1 Desvio absoluto máximo (MPa): 0,3 Teor de umidade na mistura:
17,6%
Coeficiente de variação (%): 4,1 Coeficiente de variação (%): 6,1 Índice de consistência: 260mm
De acordo com os resultados obtidos para a argamassa de revestimento,
observa-se que ela não atingiu o patamar de resistência apresentado pelo fabricante,
chegando aos 2,7 MPa, pouco inferior aos 3,0 MPa. Mesmo assim implicou resultados
positivos no desempenho dos painéis ensaiados.
3.2.5 Areia
A areia empregada é classificada com média a fina e foi cedida pelo setor de
concreto do LMCC (Laboratório de Materiais de Construção Civil) da UFSM. A
granulometria do material está descrito na tabela 3.10.
Tabela 3.10 - Granulometria da areia.
Abertura da peneira (mm) 9,5 6,3 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15 0,075 <0,075
% retida média 0,0 0,5 0,6 1,9 3,9 17,8 50,2 20,3 4,4 0,5 % retida acumulada 0,0 0,5 1,1 3,0 7,0 24,7 74,9 95,2 99,5 100,0 Módulo de finura 2,06 Massa específica (g/cm³) 1,2
38
3.2.6 Painéis estudados
Devido ao fato de o LMCC não possuir forno suficientemente grande para a
execução dos ensaios com exemplares das dimensões sugeridas por norma, o
dimensionamento dos painéis foi feito de acordo com a abertura da boca do forno, que
é de 50x50 cm. Além disso, as dimensões dos blocos foram determinantes para o
tamanho final de cada painel. Levando em consideração que cada fiada fosse feita
com dois blocos inteiros de 14x19x29 cm, um meio bloco de 14x19x14 cm, uma junta
de 1 cm entre cada bloco e revestimentos de 1,5 e 2,0 cm, a dimensão final dos painéis
foi de 74x79x17,5 cm. A figura 3.4 mostra um dos painéis sem revestimento, podendo-
se visualizar a distribuição dos blocos em cada fiada.
Figura 3.4 – Painel de alvenaria estrutural sem preenchimento, antes da aplicação
do revestimento.
Após a execução do revestimento, os painéis receberam capeamento nas faces
inferior e superior. Isso porque há necessidade de uniformizar a aplicação da carga
pelo macaco hidráulico. Esse capeamento foi executado com cimento CPV – ARI, que
possui alto ganho de resistência inicial.
39
3.2.7 Equipamentos utilizados para a montagem do ensaio
Os corpos de provas foram aquecidos com a utilização de um forno elétrico
trifásico, com potência de 18 kW/h. Ele é munido de controle automático de
temperatura digital micro processado e precisão de 1 °C, com programação de
aquecimento e resfriamento. A temperatura máxima atingida por ele é de 1050 °C,
devido às resistências em aço Kanthal A e ao isolamento térmico em fibra cerâmica.
A taxa média de incremento de temperatura é de 20 °C/min. Para o presente trabalho,
o forno foi programado de tal maneira que atingisse o patamar de 900 °C, temperatura
que seria mantida durante os 240 minutos de ensaio. Uma adaptação do forno foi
necessária para encaixar os painéis na sua abertura frontal: um pórtico metálico, que
já existia no LMCC. A figura 3.5 mostra uma vista geral do forno, com o pórtico utilizado
para o acoplamentos dos painéis.
Figura 3.5 – Forno e pórtico utilizados no ensaio.
40
Como o objetivo do estudo foi analisar o desempenho de paredes estruturais,
houve a necessidade de aplicação de carga nos corpos de prova. Para isso, foi
acoplado um macaco hidráulico na parte superior do pórtico, preso por um trilho
metálico. Uma barra metálica sob o trilho distribuiu de maneira uniforme o
carregamento no topo do painel. O macaco hidráulico possui capacidade de carga de
até 50 tf (Figura 3.6), mobilizado com o auxílio de uma bomba manual. O
carregamento aplicado nos painéis foi de 10 tf.
(a) (b) Figura 3.6 – (a) Macaco hidráulico utilizado para aplicação de carga nos painéis e
(b) Detalhe do mostrador analógico durante o ensaio.
A carga a ser aplicada foi obtida tendo por base as orientações da NBR 6120
(1980) e de acordo com um projeto fictício, considerando o peso próprio de uma laje
de 12 cm, revestimento inferior de 1,5 cm e superior de 4 cm (regularização +
cerâmica) e sobrecarga de 0,2 tf/m². Foi adotada uma parede interna, com vãos de
lajes apoiadas sobre ela de 4 m, conforme figura 3.7. Para essa simulação foi
considerado um edifício de 6 andares. A parede ensaiada foi a do térreo, já que é a
mais carregada da prumada. Os painéis confeccionados possuem 74 cm de
comprimento. A carga a ser aplicada pelo macaco hidráulico foi calculada da seguinte
forma:
a) Peso próprio: 2,5 tf m³⁄ x0,12m = 0,3 tf m²⁄
b) Revestimento superior: 2,1 tf m³⁄ x0,04m = 0, 084 tf m²⁄
41
c) Revestimento inferior: 1,9 tf m³⁄ x0,015m = 0,0285 tf m²⁄
d) Sobrecarga: 0,2 tf m²⁄
e) Carga total/m²: 0,6125 tf m²⁄
f) Sobre a parede atuam 2,0 m de vão de cada laje:
0,6125 tf m²⁄ x2x2m = 2,45 tf m⁄
g) Como são 5 andares descarregando na parede e o painel ensaiado possui
0,74 m, pode-se calcular a carga pontual a ser aplicada no painel pelo
macaco hidráulico: 2,45 tf m. andar⁄ x0,74mx5andares = 9,0tf
Figura 3.7 – Parede adotada para cálculos.
A fim de facilitar o controle do carregamento aplicado no corpo de prova, foi
adotado 10 tf como carga de ensaio para os 6 painéis. A figura 3.8 mostra os aparelhos
montados, prontos para o início do ensaio.
42
Figura 3.8 – Estrutura montada para os ensaios a altas temperaturas.
3.2.8 Equipamento utilizado para leitura das temperaturas no painel
A medição da temperatura na face não exposta do painel foi feita com uma
câmera termográfica com sensor infravermelho (Figura 3.9), da marca Flir, modelo
T440. Ela possui sensibilidade térmica de 0,045°C à 30°C, capaz de medir
temperaturas de -20°C à +1200°C, além de visualizar pontos quentes em distâncias
de 14 mm à 10 m. Sua resolução é de 76.000 pixels, sendo cada pixel um ponto de
medição de temperatura. Os parâmetros utilizados para a configuração da câmera
termográfica são:
a) Emissividade: 0,86;
b) Temperatura refletida: 20°C;
c) Temperatura ambiente: 20°C;
d) Umidade relativa do ar: 70%;
e) Distância do objeto: 3,0 m;
f) Velocidade do ar: 0 m/s.
43
Figura 3.9 - Câmera termográfica com sensor infravermelho. Fonte: Site da empresa Flir.
3.3 Metodologia adotada
O processo adotado para a realização dos ensaios foi a exposição do painel a
um aquecimento total de 900 ºC em uma de suas faces, com o uso do forno com
aquecimento programável. Esse procedimento de ensaio já vem sendo adotado pelo
LMCC para estudos anteriores. A amostra foi mantida sob carga axial de 10 tf
equivalente ao carregamento de serviço e a elevação da temperatura na face não
exposta foi monitorada.
A realização de cada ensaio seguiu a metodologia descrita a seguir:
a) Capeamento das faces inferior e superior do painel, para futura aplicação
do carregamento de serviço, com o auxílio do macaco hidráulico;
b) Acoplamento do painel ao forno, posicionando-o sobre o pórtico. A face
revestida com 2 cm de reboco foi posicionada voltada à boca do forno;
c) Instalação do sistema de aplicação de carga: trilho, chapas metálicas,
bomba manual e macaco hidráulico;
d) Programação e posicionamento do forno para aquecimento da face
interna do corpo de prova, sendo adotada uma curva de incremento
médio da temperatura de 20ºC/min, até atingir a temperatura de
referência de 900 ºC;
e) Manutenção da temperatura a 900 ºC até que uma das condições limites
fosse atingida;
44
f) Programação da câmera termográfica e monitoramento do incremento de
temperatura na face não exposta do painel em intervalos contínuos de 30
minutos, contados a partir do instante que o forno atingisse 900 °C;
g) Observação do aparecimento de fissuras longitudinais e/ou transversais;
h) Interrupção do ensaio após 240 minutos caso nenhumas das condições
limite fosse alcançada;
i) Descarregamento e resfriamento do painel natural por 24 horas;
j) Reaplicação do carregamento após 24 horas do final do ensaio para a
verificação da resistência mecânica e deformações após a exposição às
altas temperaturas;
k) A análise das fotografias da câmera termográfica com o auxílio do
software FLIR Tools, da mesma fabricante.
45
4 RESULTADOS E ANÁLISES
Embora os ensaios não tenham seguido os métodos prescritos pela NBR 5628
(2001), o que possibilitaria a determinação do Tempo de Resistência ao Fogo (TRF)
dos painéis, a análise foi feita de modo a avaliar o Tempo de Resistência à Altas
Temperaturas (TRAT) de cada amostra, procedimento que vem sendo adotado no
Laboratório de Materiais e de Construção Civil (LMCC) da UFSM, na realização de
ensaios de paredes em altas temperaturas. Tanto as amostras já ensaiadas
anteriormente pelo LMCC, quanto as deste trabalho não são, portanto, classificadas
de acordo com as condições normativas. Esses quesitos são tomados como base
para determinação de um TRAT de cada amostra. Desta forma, pode-se fazer uma
recomendação de qual utilização é mais indicada para a configuração de parede
ensaiada.
4.1 Critério de isolamento térmico
Durante a análise dos resultados quanto ao isolamento térmico são
apresentadas as curvas de aquecimento de cada amostra ensaiada, as quais
apresentam as temperaturas máximas e médias alcançadas em cada uma delas.
É importante salientar que as imagens termográficas foram captadas em
intervalos contínuos de 30 minutos, após o forno alcançar a temperatura de 900°C,
até se atingir uma das condições limite ou interrupção do ensaio após 4 horas de
exposição. Além disso, as análises de temperatura, em relação à condição de
isolamento térmico foram realizadas, levando em consideração, apenas a região
correspondente ao contato entre painel e boca do forno, totalizando uma área efetiva
de 50 centímetros de largura e 50 centímetros de altura.
O estudo inicial foi feito com os painéis sem preenchimento para posterior
comparação com painéis preenchidos com areia e graute. Na figura 4.1 estão
apresentados os valores de temperaturas obtidas em função do tempo para a primeira
amostra sem preenchimento, intitulada “V1”.
46
Figura 4.1 - Curva de aquecimento do painel "V1".
De acordo com a figura 4.1 e a tabela A.1 (Anexo A), percebe-se que, ao final
dos 240 minutos de ensaio, as temperaturas máxima e média atingidas na superfície
não exposta do corpo de prova foram de 168,1 °C e 146,7 °C, respectivamente. A
variação de temperatura máxima nessa face foi de 117,9 °C. Embora elevados, os
valores de temperatura obtidos para essa amostra ainda estão abaixo dos limites
prescritos pela NBR 5628 (2001). Sendo a temperatura ambiente (Tamb) igual a 20,6
°C, coletada no dia da execução do ensaio (Tabela A.1):
a) Tmáx = 20,6 + 180 = 200,6 °C;
b) Tméd = 20,6 + 140 = 160,6 °C.
A figura 4.2 mostra a imagem obtida, em conjunto com a câmera termográfica
e o software Flir Tools, para o tempo de 240 minutos.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240
Tem
pera
tura
(°C
)
Tempo (minutos)
Painel "V1"
Tmáx
Tméd
47
Figura 4.2 - Análise térmica do painel “V1” para o tempo de 240 minutos de ensaio.
O segundo painel, denominado “V2”, precisou ser descartado devido a
problemas técnicos ocorridos durante a realização do ensaio. O tempo escasso não
permitiu que outro corpo de prova fosse moldado. Desse modo, a comparação dos
resultados das demais amostras, com preenchimento, será feita somente com os
resultados obtidos com o painel “V1”.
A partir do primeiro painel avaliado iniciou-se a comparação de desempenho
com as amostras que foram preenchidas - com graute ou areia. Além disso, foi feita a
confrontação dos preenchimentos entre si, a fim de verificar qual deles apresentou o
melhor desempenho, ou se ambos se comportaram de maneira semelhante.
O terceiro e quarto painéis estudados foram chamado de “G1” e “G2” e seus
preenchimentos são o graute estrutural. A figura 4.3 mostra a curva de aquecimento
desenvolvida por eles durante as 4 horas de ensaio.
Por meio de análise da figura 4.3 e tabelas A.2 (Anexo A), pode- se ver que as
temperaturas máximas e médias alcançadas nos dois painéis foram, respectivamente:
106 e 98,9 °C no painel “G1”; e 100 e 94,7 °C no segundo painel grauteado (“G2”). Há
uma redução de temperatura máxima ao final do ensaio, em média, de 65,1 °C, em
relação àquela encontrada no painel “V1” na face não exposta. A figura 4.4 apresenta
as temperaturas máximas e médias obtidas ao final das 4 horas de ensaio dos painéis
“G1” e “G2”, respectivamente.
48
Figura 4.3 - Curva de aquecimento dos painéis "G1" e “G2”.
(a)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240
Tem
pera
tura
(°C
)
Tempo (minutos)
Painéis "G1" e "G2"
Tmáx "G1"
Tméd "G1"
Tmáx "G2"
Tméd "G2"
49
(b)
Figura 4.4 - Análise térmica dos painéis “G1” (a) e “G2” (b) para o tempo de 240 minutos de ensaio.
Os dois últimos painéis analisados são os que apresentam como
preenchimento a areia. Eles foram moldados para que se fizesse a comparação de
desempenho entre os dois preenchimentos.
Figura 4.5 - Curva de aquecimento dos painéis "A1" e “A2”.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240
Tem
pera
tura
(°C
)
Tempo (minutos)
Painéis "A1" e "A2"
Tmáx "A1"
Tméd "A1"
Tmáx "A2"
Tméd "A2"
50
A partir da figura 4.5 e tabelas A.3 (Anexo A), percebe-se que o comportamento
das temperaturas máximas e médias registradas na face não exposta são muito
semelhantes ao do graute. As temperaturas máximas e médias alcançadas nos dois
painéis foram, respectivamente: 106,2 e 93,1°C no painel “A1”; e 96,6 e 89,1 °C no
painel “A2”. Para esse preenchimento, a variação de temperatura em relação ao painel
vazio chegou à 66,7 °C, considerando a média da temperatura máxima. A figura 4.6
apresenta as temperaturas máximas e médias obtidas ao final do ensaio dos painéis
“A1” e “A2”, respectivamente.
(a)
(b)
Figura 4.6 - Análise térmica dos painéis “A1” (a) e “A2” (b) para o tempo de 240
minutos de ensaio.
51
Para uma melhor análise do comportamento dos corpos de prova preenchidos
em relação ao painel sem preenchimento, foram feitas as médias das temperaturas
atingidas por eles (máximas e médias). Essa comparação consta na figura 4.7 e os
valores das médias das temperaturas encontram-se na tabela A.4 (Anexo A)
Figura 4.7 - Médias das temperaturas atingidas pelos painéis.
Por meio de análise comparativa, fica claro que as três composições de painéis
– sem preenchimento e preenchidos com graute e com areia – apresentam pouca
variação na temperatura na face não exposta ao sinistro, até o tempo de 90 minutos.
A partir daí, observa-se um comportamento diferenciado para as curvas que
representam o painel sem preenchimento. Enquanto que os painéis preenchidos com
areia e graute atingem temperaturas na faixa entre 90 e 100 °C em 240 minutos, o
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 30 60 90 120 150 180 210 240
Tem
pera
tura
(°C
)
Tempo (minutos)
Comparação entre as temperaturas máximas e médias
Graute: média da Tmáx
Areia: média da Tmáx
Graute: média da Tméd
Areia: média da Tméd
Vazio: Tmáx
Vazio: Tméd
52
painel V1 chega a atingir a temperatura máxima acima de 160°C, para o mesmo
patamar de temperatura. Outro fato evidenciado na figura 4.7 é que os painéis
preenchidos com areia foram os que atingiram os menores patamares de temperatura
ao longo do tempo de ensaio. Uma pesquisa de preços feita em algumas lojas de
materiais de construção da região de Santa Maria, com os materiais utilizados nos
ensaios (metro cúbico da areia e valor unitário dos sacos de 25 kg de graute
estrutural), mostrou que o custo por metro cúbico do graute é cerca de 35 vezes maior
do que o da areia.
4.2 Critério de estanqueidade
De maneira geral, os painéis não apresentaram fissuração suficiente durante a
realização dos ensaios a altas temperaturas que permitisse a passagem, da face
exposta para a não exposta, de gases aquecidos capazes de inflamar um chumaço
de algodão. Mesmo o painel “G1”, que apresentou uma fissura mostrada na figura 4.8,
obedeceu o critério de estanqueidade.
Figura 4.8 - Fissura no painel "G1"
FISSURA
53
4.3 Critério de segurança estrutural
Após 24 horas da realização do ensaio a carga de 10 tf foi reaplicada nos
painéis, os quais não apresentaram rupturas ou deformações excessivas,
satisfazendo, portanto, os requisitos da NBR 5628 (2001).
Em todos os painéis ensaiados, no entanto, dois fenômenos ocorreram: a
mudança de tonalidade e a calcinação do revestimento argamassado na face exposta.
As figuras 4.9, 4.10 e 4.11 mostram as superfícies dos painéis após o ensaio.
Figura 4.9 - Superfície exposta do painel “V1”.
Figura 4.10 - Superfície exposta do painel “G1”.
54
Figura 4.11 - Superfície exposta do painel “A1".
55
5 CONCLUSÕES E SUGESTÕES
5.1 Conclusões
Este trabalho teve como objetivo principal estudar o desempenho de painéis
executados em alvenaria de blocos cerâmicos, sob carga de serviço, quando
submetidos à altas temperaturas. Houve interesse em estimar qual o Tempo de
Resistencia à Altas Temperaturas (TRAT) de cada painel, tomando como base os
critérios estipulados na norma brasileira NBR 5628 (2001). Além disso, foi feita uma
análise comparativa de desempenho dos dois preenchimentos - graute e areia.
Em relação ao critério de isolamento térmico, percebeu-se que todos os painéis
(sem e com preenchimento) atenderam quanto a este requisito. No entanto, quando
houve a comparação entre o painel vazio e os preenchidos, fica nítido que os
preenchimentos provocaram significativa melhora de seus desempenhos quanto ao
isolamento térmico. Ao contrário do que pode ser observado no painel sem
preenchimento, tanto a areia quanto o graute acarretaram uma manutenção da
temperatura próxima aos 100 °C a partir dos 90 minutos de ensaio. O acréscimo de
temperatura na superfície não exposta praticamente cessou a partir deste instante.
Portanto, em caso de sinistro, a fuga dos ocupantes, bem como o trabalho da equipe
de socorro será feita mais facilmente.
Além disso, observou-se que os painéis preenchidos com areia obtiveram os
melhores resultados quanto ao requisito de isolamento térmico. Isso pode trazer
também benefícios econômicos, visto que o custo por metro cúbico da areia é da
ordem de 35 vezes menor do que a do graute.
Já quanto à estanqueidade e resistência mecânica, os painéis apresentaram
bom desempenho durante as 4 horas de ensaio, sem sofrer fissuração excessiva da
face não exposta e permaneceram estáveis após a realização dos ensaios. No
entanto, é necessário um maior número de ensaios, já que as dimensões dos painéis
podem ter influência nesse desempenho.
O que pode ser percebido em todas as amostras ensaiadas foi a mudança de
tonalidade da superfície exposta, bem como sua calcinação (sendo mais rigorosa nos
56
painéis com preenchimento). Isso evidencia que as altas temperaturas provocam
modificações, físicas e químicas, na argamassa de revestimento.
5.2 Sugestões
As conclusões deste trabalho, embora tenham sido válidas para a comparação
entre os painéis ensaiados, não geraram resultados conclusivos quanto ao Tempo de
Resistencia ao Fogo estabelecido pela NBR 5628 (2001).
Por isso, para trabalhos futuros, seria de grande valia se fosse possível
encontrar fatores de correlação entre os resultados obtidos com painéis em tamanho
normalizado com os de tamanhos reduzidos, bem como com relação às curvas
padronizada e do forno utilizado.
57
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60
SILVA, V. P. Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio: conforme NBR 15200:2012. São Paulo: Blucher, 2012. 237 p. SILVESTRE, M. Alvenaria Estrutural em Pauta – Entrevista. In: ABPC. Associação Brasileira de Cimento Portland. São Paulo, 14 out. 2013. Disponível em <http://www.abcp.org.br/conteudo/imprensa/noticias/alvenaria-estrutural-em-pauta#.VH-LDDHF9ps>. Acesso em 03 dez. 2014. SITE DA EMPRESA FLIR. Disponível em: <http://www.flir.com/thermography/americas/br/responsive/?id=62960>. Acesso em 30 nov. 2014 SITE DA EMPRESA PAULUZZI. Disponível em: <http://www.pauluzzi.com.br/produtos.php?id=15MPa14>. Acesso em 01 nov. 14 TAUIL, C. A. Alvenaria Estrutural – Entrevista. In: IMEC. O portal do Engenheiro. Minas Gerais, 21 set. 2013. Disponível em <http://www.imecmg.org.br/30/index.php/imec/2013-09-21-17-21-54/noticias/90-construir/156-alvenaria-estrutural-entrevista>. Acesso em 26 out. 2014.
ANEXOS
Anexo A – Tabelas de aquecimento dos painéis ensaiados.
Tabela A.1 - Aquecimento do painel "V1".
Tempo de ensaio Tmáx Tméd 0 50,20 42,70
30 73,40 67,60 60 89,40 82,80 90 98,10 90,10 120 115,30 98,30 150 134,30 109,90 180 148,50 122,50 210 161,30 137,40 240 168,10 146,70
Tabela A.2 - Aquecimento dos painéis "G1" e "G2". Tempo de ensaio Tmáx "G1" Tméd "G1" Tmáx "G2" Tméd "G2"
0 46,50 36,00 31,80 28,90 30 70,10 55,80 51,80 43,10 60 89,60 73,40 71,60 61,00 90 100,80 85,50 92,80 75,80 120 103,00 90,10 96,70 85,10 150 103,40 93,70 98,20 89,90 180 102,90 95,90 99,20 92,20 210 104,80 97,60 99,80 93,60 240 106,00 98,90 100,00 94,70
Tabela A.3 - Aquecimento dos painéis "A1" e "A2". Tempo de ensaio Tmáx "A1" Tméd "A1" Tmáx "A2" Tméd "A2"
0 38,50 32,00 48,10 27,30 30 58,40 48,80 65,50 47,60 60 71,80 64,60 78,60 65,20 90 93,70 74,50 90,90 75,60 120 93,60 79,30 89,70 79,90 150 94,90 82,90 91,40 82,60 180 97,20 86,80 93,90 84,70 210 97,40 90,10 95,70 86,60 240 106,20 93,10 96,60 89,10
Tabela A.4 – Médias das temperaturas atingidas pelos painéis. Graute:
média da Tmáx
Areia média da
Tmáx
Graute: média da
Tméd
Areia: média da
Tméd
Vazio: Tmáx
Vazio: Tméd
39,15 43,3 32,45 29,65 50,2 42,7 60,95 61,95 49,45 48,2 73,4 67,6 80,6 75,2 67,2 64,9 89,4 82,8 96,8 92,3 80,65 75,05 98,1 90,1 99,85 91,65 87,6 79,6 115,3 98,3 100,8 93,15 91,8 82,75 134,3 109,9 101,05 95,55 94,05 85,75 148,5 122,5 102,3 96,55 95,6 88,35 161,3 137,4 103 101,4 96,8 91,1 168,1 146,7
